JPH07238857A - 燃料噴射装置 - Google Patents

燃料噴射装置

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JPH07238857A
JPH07238857A JP5330694A JP5330694A JPH07238857A JP H07238857 A JPH07238857 A JP H07238857A JP 5330694 A JP5330694 A JP 5330694A JP 5330694 A JP5330694 A JP 5330694A JP H07238857 A JPH07238857 A JP H07238857A
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JP
Japan
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fuel
injector
pressure
injection
solenoid valve
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JP5330694A
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Hideo Nagakura
秀雄 永倉
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Hino Motors Ltd
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Hino Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】 [目的] インジェクタ毎の特性の差異による噴射量の
ばらつきをなくすようにした燃料噴射装置を提供するこ
とを目的とする。 [構成] インジェクタ16に設けられている不揮発性
メモリ19にこのインジェクタの特性を書込んでおき、
電子制御装置18が不揮発性メモリ19の内容を読出し
て電磁弁17の制御に補正を加えるようにしたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射装置に係り、と
くに電磁弁の切換えによってインジェクタの噴口から燃
料を噴射するようにした燃料噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にディーゼルエンジンは燃料噴射ポ
ンプを備えており、このような燃料噴射ポンプによって
燃料を加圧するとともに、加圧された燃料をインジェク
タに供給してその噴口から噴射することにより、シリン
ダ内に燃料の噴霧を供給するようにしている。燃料の噴
霧はシリンダ内において吸気と混合されるとともに、ピ
ストンによって圧縮された吸気の熱によって自然着火さ
れ、燃焼するようになっている。そしてこのような燃焼
に伴うガス圧がピストンおよびクランクシャフトを通し
て取出されることになる。
【0003】このようなディーゼルエンジンの燃料の噴
射のために用いられるインジェクタによる燃料噴射の精
密な制御を行なうために、その中に電磁弁を内蔵し、こ
の電磁弁を電子制御装置からの信号によって開閉するこ
とにより噴射の制御を行なうようにした燃料噴射装置が
提案されている。この種の燃料噴射装置においては、上
記電磁弁による噴射時間によって燃料の噴射量の制御、
すなわち調量動作が行なわれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】加圧され、あるいは加
圧されて蓄圧された燃料圧が印加されるとともに、電磁
弁の切換えによって燃料の噴射を行なうようにしたイン
ジェクタは、1本ずつその性能に若干の差異がある。す
なわち一般に設計公差によってインジェクタの特性に差
異があり、このような差異に基いて、噴射量が異なる。
従って一定の時間噴射を行なう場合において、そのとき
の噴射量は特性の差異に応じて変化することになる。
【0005】シリンダ間の噴射量の差異をなくすには、
各インジェクタの特性の差異をできるだけ小さくするこ
とが好ましい。このためには設計公差を小さくするとと
もに、調整をより精密に行なう必要がある。ところがこ
のようにすると、インジェクタのコストが増大する問題
がある。
【0006】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、インジェクタの特性にばらつきがあっ
ても、各シリンダに正確に燃料の噴射を行ない得るよう
にし、インジェクタの特性の差異に基く噴射量の差異を
なくすようにした燃料噴射装置を提供することを目的と
するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料を加圧す
る加圧手段と、前記加圧手段によって加圧された燃料圧
が印加され、電磁弁の切換えによって噴口から燃料を噴
射するインジェクタと、対応するインジェクタの特性を
記憶しておりかつそれぞれのインジェクタに取付けられ
ている記憶手段と、前記電磁弁を制御するとともに、前
記記憶手段に書込まれた情報を読出して補正を行なう電
子制御装置と、をそれぞれ具備する燃料噴射装置に関す
るものである。
【0008】
【作用】従って電子制御装置はそれぞれのインジェクタ
に設けられている記憶手段に記憶されている特性を読出
すとともに、読出された特性に基いて補正をしながらそ
れぞれの電磁弁の制御を行なうことになる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る燃料噴射装置
の全体の構成を示すものであって、この燃料噴射装置は
燃料を加圧するためのプランジャポンプ10を備えてい
る。プランジャポンプ10の吐出側はコモンレール12
に接続されるようになっている。コモンレール12は蓄
圧手段を兼用するとともに、エンジンの各シリンダへの
燃料圧の分配を行なうものであって、燃料供給管13を
介して各シリンダに取付けられているインジェクタ16
に燃料圧を常時印加するようにしている。
【0010】インジェクタ16は電磁弁17を備えてお
り、この電磁弁17がECU18によって制御されるよ
うになっている。さらにインジェクタ16には不揮発性
メモリ19が取付けられており、この不揮発性メモリ1
9にはそれぞれのインジェクタ16の特性が書込まれる
ようになっている。なお不揮発性メモリ19はSRA
M、EEPROM、ディップスイッチの何れかから構成
されていてよい。そしてそれぞれのインジェクタ16の
不揮発性メモリ19は上記ECU18に接続されてい
る。またECU18は、コモンレール12の先端部に取
付けられている圧力センサ20の出力を取込むようにし
ている。
【0011】ECU18の入力ポートには上記圧力セン
サ20の他に、図2に示すようにエンジンの回転数を検
出する回転検出センサ57、エンジンの負荷(アクセル
開度)を検出するロードセンサ58、およびクランクシ
ャフトの位相角を検出する位相角検出センサ59がそれ
ぞれ接続されている。
【0012】次に上記プランジャポンプ10およびイン
ジェクタ16の具体的な構造について説明すると、図2
に示すようにプランジャポンプ10はそのボディの部分
に中空のバレル24を備えるとともに、このバレル24
内にプランジャ25が摺動可能に保持されている。そし
てプランジャ25はばね26によって下方へ押圧されて
いる。そしてこのばね26に抗してカムシャフト27に
取付けられているカム28がプランジャ25を押上げる
ようになっている。そしてこのプランジャポンプ10は
その吐出側に一方向弁29を備え、この一方向弁29を
通してコモンレール12に加圧された燃料の蓄圧を行な
うようにしている。
【0013】プランジャポンプ10のバレル24へ供給
するためのフィードポンプ32がバレル24に接続され
ている。フィードポンプ32はストレーナ33を通して
タンク34内の燃料を吸引するようになっている。
【0014】次にインジェクタの構成について説明する
と、このインジェクタ16はそのボディの部分に軸線方
向に貫通するように液圧シリンダ40を備えている。そ
してこの液圧シリンダ40内にはピストン41が摺動可
能に支持されている。またシリンダ40と電磁弁17と
の間には一方向弁42と絞り43との並列回路が設けら
れている。
【0015】液圧シリンダ40の下側の部分にはプッシ
ュロッド44が摺動可能に支持されており、このプッシ
ュロッド44はばね45によって下方へ押圧されてい
る。そしてこのプッシュロッド44がノズル本体46内
のノズルニードル48を下方へ押圧するようにしてい
る。なおノズル本体46はリテーナ47によってインジ
ェクタ16のボディの部分に固着されている。
【0016】ノズルニードル48はその先端側の円錘状
の部分がノズル本体46のバルブシート49に圧着さ
れ、これによって噴口50からの燃料の噴射を遮断する
ようになっている。またノズル本体46内には燃料だめ
51が設けられている。この燃料だめ51へは、燃料通
路52を介して蓄圧された燃料圧が常時印加されるよう
になっている。また上記インジェクタ16のばね45を
内蔵する空間は燃料通路53と連通されるとともに、こ
の燃料通路53は戻し配管54と接続されるようになっ
ている。
【0017】以上のような構成において、フィードポン
プ32はタンク34から燃料を吸引するとともに、比較
的低い適当な圧力に加圧し、プランジャポンプ10のバ
レル24内に燃料を充填する。
【0018】フィードポンプ32とともにエンジンによ
って駆動されるプランジャポンプ10のカムシャフト2
7に設けられているカム28がばね26に抗してプラン
ジャ25を突上げると、このプランジャポンプ10のバ
レル24内の燃料が加圧され、一方向弁29を通してコ
モンレール12に供給される。
【0019】ECU18はコモンレール12内の燃料圧
を常時圧力センサ20によって監視するとともに、圧力
が適正な圧力、例えば300kg/cm2 を超えた場合
には、プランジャポンプ10の圧送を停止してコモンレ
ール12内の圧力上昇を抑えることになる。これによっ
てコモンレール12の圧力が常にほぼ適正な値に連続的
に維持されるようになり、このような圧力が常時インジ
ェクタ16に印加されることになる。
【0020】電磁弁17はECU18からの制御信号に
よって、図2に示すように、通常インジェクタ16の液
圧シリンダ40側に切換えられている。従ってコモンレ
ール12に蓄圧されている燃料圧Pは、電磁弁17およ
び一方向弁42を介してインジェクタ16の液圧シリン
ダ40のピストン41の上側の部分に印加されている。
【0021】ピストン41は押圧ロッド44を介してノ
ズルニードル48を下方に押圧し、このノズルニードル
48の先端側の円錘状の部分をバルブシート49に圧着
することによって燃料の遮断を行なうようにしている。
なお押圧ロッド44の下端側にはフランジが形成され、
このフランジを介して押圧ロッド44をばね45で下方
へ押すことにより、燃料が加わらない場合におけるシー
ル圧を得るようにしている。
【0022】コモンレール12によって蓄圧された燃料
圧Pは燃料供給管13および燃料通路52を介してノズ
ル本体46の燃料だめ51にも加えられている。今ピス
トン41およびノズルニードル48のシール部分の有効
面積をそれぞれA1 およびA2 とするとともに、バルブ
シート49の部分の有効面積をA3 とし、蓄圧されてい
る燃料圧をPとし、さらに圧縮コイルばね45によって
与えられる力をfとする。
【0023】すると燃料圧Pによってピストン41が下
方へ押される力とコイルばね45の力fとがノズルニー
ドル48を下方へ押すようになり、これによってA1
+fなる力が下方へ作用する。これに対して燃料だめ5
1に作用する燃料圧Pによってノズルニードル48は
(A2 −A3 )Pなる力で上方へ押されることになる。
ピストン41のシール部分の有効面積A1 の方がノズル
ニードル48のシール部分の有効面積A2 よりも大きい
ために、図2に示すように、通常は液圧シリンダ40の
ピストン41に加えられる下方への力によってノズルニ
ードル48がバルブシート49に圧着された状態で燃料
の遮断が行なわれる。
【0024】ECU18が電磁弁17をリリーフ側ある
いはタンク34側に切換えると、ピストン41を摺動可
能に保持している液圧シリンダ40内の燃料圧は絞り4
3および電磁弁17を通してタンク34側に逃げる。す
なわち電磁弁17の切換えによって、液圧シリンダ40
のピストン41による下方への力が解除されることにな
る。
【0025】このときにノズルニードル48は燃料だめ
51に作用する燃料圧Pによって上方へ押されており、
(A2 −A3 )Pなる力で上方へ押されている。しかも
この力はばね45による下方への押圧力fよりも大きい
ために、電磁弁17の切換えに連動してノズルニードル
48が上方へ移動し、先端側の円錐状の部分がバルブシ
ート49から離間する。従ってコモンレール12に蓄圧
されている燃料はコモンレール12からインジェクタ1
6のボディの部分に形成されている燃料通路52および
燃料だめ51を通してノズル本体46の噴口50から勢
いよく噴射される。
【0026】所定の時間だけ電磁弁17をリーク側へ切
換えた後に、再びこの電磁弁17をECU18からの信
号によって元の状態、すなわちコモンレール12が図2
に示すように液圧シリンダ40に連通されるように切換
えると、再び液圧シリンダ40のピストン41に燃料圧
Pによって下方への力が作用し、ピストン41の下方へ
の押圧力がノズルニードル48に作用してノズルニード
ル48がバルブシート49に圧着され、燃料の噴射が停
止される。
【0027】噴射の開始時においては、電磁弁17をタ
ンク34側に切換えることにより、液圧シリンダ40か
ら絞り43を通してタンク34に燃料がリークする。こ
のときのリークの速度は絞り43によって制御されるた
めに、この絞り43の絞り量を適正な値に設定すること
により、初期の噴射率の制御が可能になる。これに対し
て噴射の終了時においては、電磁弁17を液圧シリンダ
40側に切換えるが、このときには一方向弁42を通し
て液圧シリンダ40内に燃料圧が供給されるために、瞬
時に燃料の遮断が行なわれる。
【0028】このようにして燃料の噴射を行なう燃料噴
射装置において、各シリンダ毎のインジェクタ16の特
性のばらつきを補正するために、それぞれのインジェク
タ16の特性の測定結果を対応するインジェクタ16に
設けられている不揮発性メモリ19に書込むようにして
おり、インジェクタ16をエンジンに搭載して不揮発性
メモリ19をECU18に接続したときに、各インジェ
クタ16の特性を読出せるようにしている。
【0029】その具体的な動作を説明すると、各インジ
ェクタ16の単体特性の測定結果を対応するインジェク
タ16に取付けられている不揮発性メモリ19に書込
む。そしてインジェクタ16をエンジンに組込むととも
に、ECU18の入力ポートに不揮発性メモリ19から
のリード線を接続する。
【0030】ECU18は各インジェクタ16の特性を
不揮発性メモリ19から読出す。そしてECU18は回
転検出センサ57、ロードセンサ58、位相角検出セン
サ59、および圧力センサ20からの情報に基いて目標
噴射量の演算を行なう。図3はこのような燃料の噴射量
の特性の設定値であって、ECU18の記憶手段に書込
まれているデータの一例を示している。
【0031】ECU18はエンジンの回転数およびエン
ジン負荷(アクセル開度)を基にして目標噴射量を演算
するとともに、このような目標噴射量を噴射するために
必要なインジェクタ16の電磁弁17の駆動時間を求め
るために、インジェクタ16の不揮発性メモリ19から
読出したデータを基に、それぞれのインジェクタ16の
噴射時間を決定する。従って各インジェクタ16の特性
のばらつきが補正され、どのインジェクタ16であって
も同じ噴射量を噴射するようになる。
【0032】各インジェクタ16の不揮発性メモリ19
に記憶される情報として、インジェクタ16の特性ばか
りでなく、品番や製造番号等も書込むことができる。こ
のような情報を記憶しておくと、ECU18との不整合
のチェックや、整備におけるインジェクタ16の交換の
際のチェックをも行なうことが可能になり、これによっ
てサービス性の改善につながるとともに、誤ったインジ
ェクタ16が組込まれることが防止される。
【0033】このように本実施例に係る燃料噴射装置
は、エンジンの回転数とエンジン負荷(アクセル開度)
と燃料圧とから求められる噴射量を目標噴射量とする。
そして目標噴射量を噴射するのに必要なインジェクタ1
6の電磁弁17の駆動時間を求める際に、不揮発性メモ
リ19に記憶されているインジェクタ16毎の単体特性
を利用して駆動時間の補正を行なうようにしている。
【0034】従ってインジェクタ16毎の特性のばらつ
きを補正し、エンジンの各シリンダへそれぞれ適正な噴
射量で燃料の噴射を行なうことが可能になる。またイン
ジェクタ16の製造時における無調整化が可能になる。
【0035】
【発明の効果】以上のように本発明は、インジェクタに
取付けられている記憶手段によってそのインジェクタの
特性を記憶しておき、電子制御装置によって上記記憶手
段に書込まれた情報を読出して電磁弁を制御する際に補
正を行なうようにしたものである。
【0036】従ってこのような構成によれば、各インジ
ェクタ毎の特性のばらつきを補正することが可能にな
り、それぞれのインジェクタが正しい噴射量で燃料の噴
射を行なうことが可能になるとともに、インジェクタの
製造時の無調整化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】燃料噴射装置の全体の構成を示す配管図であ
る。
【図2】燃料噴射装置のインジェクタの縦断面図であ
る。
【図3】噴射特性を示すグラフである。
【符号の説明】
10 プランジャポンプ 12 コモンレール 13 燃料供給管 16 インジェクタ 17 電磁弁 18 ECU 19 不揮発性メモリ 20 圧力センサ 24 バレル 25 プランジャ 26 ばね 27 カムシャフト 28 カム 29 一方向弁 32 フィードポンプ 33 ストレーナ 34 タンク 40 液圧シリンダ 41 ピストン 42 一方向弁 43 絞り 44 プッシュロッド 45 ばね 46 ノズル本体 47 リテーナ 48 ノズルニードル 49 バルブシート 50 噴口 51 燃料だめ 52、53 燃料通路 54 戻し配管 57 回転検出センサ 58 ロードセンサ 59 位相角検出センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料を加圧する加圧手段と、 前記加圧手段によって加圧された燃料圧が印加され、電
    磁弁の切換えによって噴口から燃料を噴射するインジェ
    クタと、 対応するインジェクタの特性を記憶しておりかつそれぞ
    れのインジェクタに取付けられている記憶手段と、 前記電磁弁を制御するとともに、前記記憶手段に書込ま
    れた情報を読出して補正を行なう電子制御装置と、 をそれぞれ具備する燃料噴射装置。
JP5330694A 1994-02-25 1994-02-25 燃料噴射装置 Pending JPH07238857A (ja)

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